跨涡河及S307线特大桥拖拉方案.docx
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跨涡河及S307线特大桥拖拉方案
跨涡河及S307线特大桥拖拉施工方案
(浮运拖拉方案)
1、工程概况
涡河(戴桥~蒙城闸)是淮河的第二大支流,国家四级航道,上下游有闸控制水位。
跨涡河大桥面宽6.6米,为单线铁路桁梁,主桁为无竖杆整体节点平行弦三角桁架。
采用一跨过河,主桥跨径:
112米。
跨省道S307线大桥主梁为42m整体节点平行弦三角桁架,采用一跨过线,主桥跨径42米。
图1两座桥纵向位置图
2、方案选定
2.1根据设计图纸,涡河大桥结构单跨跨越运河,由于运河航运繁忙,钢桁梁节段重量较大,不宜采用长期占用航道的施工办法,因此选用浮运拖拉法进行钢桁梁整体架设。
根据设计图纸,省道S307大桥结构单跨跨越省道,由于省道交通繁忙,不宜采用长期占道施工,因此选用连续穿心顶水平拖拉施工架设。
2.2现场运河条件:
经前期调查,涡河常年水深7~8米左右,在局部清除河道后,可满足浮托设施的条件。
2.3现场地理条件。
在涡河的两岸长度、宽度和省道S307线外两侧长度和宽度均满足钢桁梁拼装要求,可以对桁架梁进行整体拼装。
根据以上条件考虑,涡河大桥钢桁梁拼装架设采用整体浮托拖拉的方式进行架设的施工方案;省道S307线大桥采用连续穿心顶水平拖拉施工方案。
3、技术准备
3.1通过调查了解现有河道的地质、地貌、水文、气象和通航情况,根据调查数据确定采用驳船作为浮托工具可满足整体浮托拖拉法架梁的基本条件;确定省道S307线利用连续穿心顶可满足连续拖拉法架设的基本条件。
3.2索取使用驳船的技术资料,检查、测试使用驳船是否符合设计标准,对关键技术参数进行检算,保证良好使用状态。
3.3根据现有机械设备、材料库存,选择购置或租用浮拖使用的机械设备。
3.4施工前编制详细的施工方案,报请上级有关部门审批,并与航道管理、海事局等有关管理单位签订施工协议。
4、总体施工方案
4.1涡河大桥拖拉施工概述
钢桁梁就位采用纵向整体浮托拖拉法进行架设。
桥台后路基作为钢桁梁拼装场地和连续钢轨道承载地基。
整个拖拉过程中,以桥台后路基轨道、河道为连续钢轨道。
钢桁梁在岸上完成主桁安装。
在两主桁节点位置设置滚轮。
在钢桁梁拖拉架设前,在对岸位置安装2台50t连续拖拉千斤顶。
前锚扣点设在钢桁梁主桁梁下弦杆外腹板上,后锚扣点设置在岸上桥中线两侧地锚上。
拖拉过程中,喇叭形布置的钢绞线拉索可以纠正水流压力对驳船浮托产生的横向偏位。
整个拖拉过程中,钢桁梁竖向承力点在节点位置上。
拖拉过程中,钢桁梁经过不同的支撑方式前移,行至设计里程后,停止拖拉。
钢桁梁落于临时支座上后搭设保护墩临时固定主桥,再向浮拖设施内注水下沉,将浮运平台从桥位梁底撤出;最后校正主桥位置,将主桥用千斤顶顶起,将主桥落在支座上。
4.2省道S307线大桥拖拉施工概述
钢桁梁就位采用纵向连续穿心顶水平拖拉法进行架设。
桥台后路基作为钢桁梁拼装场地和连续钢轨道承载地基。
钢桁梁在路基上完成主桁和钢导梁安装。
在两主桁节点位置设置滚轮。
在钢桁梁拖拉架设前,在对岸位置安装2台50t连续拖拉千斤顶。
前锚扣点设在钢桁梁主桁梁下弦杆外腹板上,后锚扣点设置在岸上桥中线两侧地锚上。
拖拉过程中,连续钢轨道的布置,对钢滚轮和钢桥进行了有效的前进方向保证。
整个拖拉过程中,钢桁梁竖向承力点在节点位置上。
拖拉过程中,钢桁梁经过不同的支撑方式前移,行至设计里程后,停止拖拉。
最后校正主桥位置,将主桥用千斤顶顶起,将主桥落在支座上。
5、浮托法架设钢桁梁(112米跨钢桁梁)
5.1拖拉浮托法系统组成
拖拉浮托法架设钢桁梁的施工设施共分四大系统,即岸上滑道系统、水上浮运支托系统、纵移动力系统及方向控制系统。
5.2岸上滑道系统
岸上滑道系统分钢滚轮、钢轨道,钢滚轮布置在钢桁梁节点下方,钢轨道设在桥台的路基上方的贝雷梁(临时支架)上,拖拉前移过程,钢滚轮在钢轨道上方滚动。
5.3水上浮运支托系统
利用驳船作水上承载设施,在驳船上搭设钢管组焊件作承梁托架。
通过采用水泵对驳船进行注、排水,以满足完成对移动中的桥梁承、卸载的要求。
5.4制动装置
为了防止因为拖拉惯性、冲击振动、强风吹袭等原因造成的被动移动前行,设置制动装置,钢桁梁停止拖拉作业时,启动抱轨器制动。
5.5拖拉纵移动力系统
自动连续拖拉系统,主要由自动连续拖拉千斤顶自动连续液压泵站、主控台、行程开关和柔性拉杆(钢绞线)等组成。
自动连续拖拉千斤顶由1个穿心式千斤顶纵向串联而成。
其工作原理:
千斤顶前后布置两台油缸,其中一台油缸工作时,另一台油缸回缩原来的行程,当工作的油缸行程达到设定的行程时停止工作,同时通过传感器命令另一台油缸工作,循环往复,速度均匀。
钢桁梁拖拉施工原理:
连续拖拉千斤顶通过工具锚夹住多根φ15.24传力钢绞线,钢梁外侧腹板处焊接锚扣点,通过耳板、插销、工具锚与传力钢绞线连接,当千斤顶开始拖拉作业时,钢绞线拖拉钢桁梁移位。
当耳板完成工作位置后,将其割除,对焊接处进行打磨、涂刷防腐油漆。
钢梁拖拉装置图
5.6拖拉施工
千斤顶、液压泵站试车,各项技术指标应满足要求,并制定详细的检查、操作、维修、控制与调整等实施细则。
安装耳板、插销,穿钢绞线,上锚具夹片。
起顶钢桁梁梁,卸去安装钢桁梁的多点支撑垫块,将钢箱梁落至钢轨道上。
启动液压泵站,千斤顶进行拖拉工作。
千斤顶拖拉速度为110~150mm/分钟。
5.7浮托拖拉法施工顺序
1)在桥梁安装位置延长线的岸边异位组装钢桁梁成一个整体,并且完成整桥的焊接、高强螺栓的初拧、终拧、漆膜的补涂等工序;起顶钢桁梁,卸去安装钢桁梁的多点支撑垫块,将钢桁梁落至钢轨道上。
2)利用两台ZLD50吨同步连续千斤顶拖拉全桥整体在钢轨道上向对岸移动3个节间共33.6米;驳船浮托注水后行至钢桁梁前端下方横置(与拖拉方向垂直)。
3)通过水泵排水来控制托架顶标高;继续拖拉钢桁梁前移6个节间共67.2米。
使浮托端的梁体标高与理论标高差值不超过10cm。
4)驳船锚定在河道中,钢桁梁继续拖拉前移。
通过水泵排水来控制托架顶标高。
直至拖拉至桥梁设计里程停止。
5)粗调桥梁里程、轴线;注水移走全部驳船浮托;利用竖向千斤顶顶起钢桁梁,拆除刚轨道,安装支座;采用同步千斤顶对整体桥梁进行落梁施工。
5.8拖拉过程中控制要点
(1)钢桁梁纵移前,要全面检查钢桁梁的拼装质量,确认合格后,方可纵移浮托。
(2)备用压舱水尽量注入两端浮箱里,以减少重载时的浮力弯矩。
(3)在浮拖设施托架顶托钢桁梁前、后,要认真检查、调整浮拖设施的水平;浮拖支架顶托钢桁梁时,防止偏载。
(4)在钢桁梁浮托拖拉过程中,要不间断地进行中线观测,当偏离20cm时及时调整。
(5)浮托前进行抽排水试验,保证浮体满足承载需要,底部至河床最小距离大于0.6m。
(6)当钢桁梁浮托拖拉距到位约5m时,暂停,测量中线偏离情况,进行调整到10cm左右,以利到位。
(7)当钢桁梁浮托拖拉到位时,测量中线偏离情况,并调整到5cm以内,利用方向、定位系统将浮拖设施固定。
(8)浮体进入桥孔时,钢桁梁底面高于墩台临时支座顶面20-30cm,浮体退出桥孔时,浮体上方支架顶面低于梁底20-30cm。
(9)钢轨道纵向不得有死弯,与设计中线偏差不大于20mm,两侧滑道高差不大10mm。
(11)钢桁梁纵移过程中钢桁梁的中线偏移不得大于50mm,前后两端不得同时偏向设计中线的一侧,出现变差时应立即纠偏。
6、连续穿心顶水平拖拉施工法架设钢桁梁(42米跨钢桁梁)
6.1连续穿心顶水平拖拉法系统组成
连续穿心顶拖拉法架设钢桁梁的施工设施共分四大系统,即滑道系统、前导梁、平衡配重、纵移动力系统。
6.2滑道系统
滑道系统分钢滚轮、钢轨道,钢滚轮布置在钢桁梁节点下方,钢轨道设在桥台的路基上方的贝雷梁上,拖拉前移过程,钢滚轮在钢轨道上方滚动。
滑道共两处,分别在钢梁拼装侧和对向侧。
6.3前导梁
为了使钢桁梁整体顺利过跨,钢桁梁前端安装前导梁。
前导梁由贝雷梁拼装而成,总长25米,控制刚度为钢桁梁的1/7,前导梁根部与钢桁梁前端接合处控制应力130MPa。
6.4平衡配重
钢桁梁整体前移过程中,为了控制整体倾覆稳定性,改善钢桁梁受力情况,在桁架梁尾部设计平衡配重。
根据桁架梁前移位移变化情况,调整配重重量。
6.5制动装置
为了防止因为拖拉惯性、冲击振动、强风吹袭等原因造成的被动移动前行,设置制动装置,钢桁梁停止拖拉作业时,启动抱轨器制动。
6.6拖拉纵移动力系统
自动连续拖拉系统,主要由自动连续拖拉千斤顶自动连续液压泵站、主控台、行程开关和柔性拉杆(钢绞线)等组成。
自动连续拖拉千斤顶由1个穿心式千斤顶纵向串联而成。
其工作原理:
千斤顶前后布置两台油缸,其中一台油缸工作时,另一台油缸回缩原来的行程,当工作的油缸行程达到设定的行程时停止工作,同时通过传感器命令另一台油缸工作,循环往复,速度均匀。
钢桁梁拖拉施工原理:
连续拖拉千斤顶通过工具锚夹住多根φ15.24传力钢绞线,钢梁外侧腹板处焊接锚扣点,通过耳板、插销、工具锚与传力钢绞线连接,当千斤顶开始拖拉作业时,钢绞线拖拉钢桁梁移位。
当耳板完成工作位置后,将其割除,对焊接处进行打磨、涂刷防腐油漆。
钢梁拖拉装置图
6.7拖拉施工
千斤顶、液压泵站试车,各项技术指标应满足要求,并制定详细的检查、操作、维修、控制与调整等实施细则。
安装耳板、插销,穿钢绞线,上锚具夹片。
起顶钢桁梁梁,卸去安装钢桁梁的多点支撑垫块,将钢箱梁落至钢轨道上。
启动液压泵站,千斤顶进行拖拉工作。
千斤顶拖拉速度为110~150mm/分钟。
6.8连续穿心顶水平拖拉法施工顺序
1)在省道S307线一侧的第39号到第41号主墩间异位组装钢桁梁成一个整体,并且完成整桥的焊接、高强螺栓的初拧、终拧、漆膜的补涂等工序;起顶钢桁梁,卸去安装钢桁梁的多点支撑垫块,将钢桁梁落至钢轨道上。
2)利用两台ZLD20吨同步连续千斤顶拖拉全桥整体在钢轨道上向38号墩移动3个节间共31.5米;在钢桁梁尾部节点压配重。
3)继续同步拖拉全桥整体在钢轨道上向38号墩移动1.5个节间共15.75米;导梁过跨到达38号墩上方刚轨道,取消钢桁梁尾部配重。
4)继续同步拖拉全桥整体在钢轨道上向38号墩移动,直至到达桥梁设计位置。
5)拆除前导梁;粗调桥梁里程、轴线;利用竖向千斤顶顶起钢桁梁,拆除钢轨道,安装支座;采用同步千斤顶对整体桥梁进行落梁施工。
6.9拖拉过程中控制要点
(1)钢桁梁纵移前,要全面检查钢桁梁的拼装质量,确认合格后,方可纵移拖拉。
(2)在钢桁梁拖拉过程中,要不间断地进行中线观测,当偏离20cm时及时调整。
(3)钢轨道纵向不得有死弯,与设计中线偏差不大于20mm,两侧滑道高差不大10mm。
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